에폭시 수지 매트릭스에 대한 메틸 하이드록시에틸 셀룰로오스의 영향

메틸 하이드록시에틸 셀룰로오스(MHEC)는 건설 산업에서 시멘트계 시스템의 증점제 및 유변학 개질제로 널리 사용되는 수용성 셀룰로오스 에테르입니다.시멘트질 재료의 흐름 특성, 작업성 및 접착력을 향상시켜 콘크리트, 모르타르 및 그라우트 제제에 이상적인 첨가제로 사용되는 것으로 알려져 있습니다.그러나 에폭시 수지 매트릭스의 특성에 대한 MHEC의 영향은 덜 주목을 받았습니다.

에폭시 수지는 우수한 기계적 특성, 내화학성, 다양한 기판에 대한 접착력으로 인해 항공우주, 자동차, 건설 산업에서 널리 사용되는 열경화성 폴리머의 일종입니다.그러나 부서지기 쉽고 충격 강도가 낮아 일부 응용 분야에서의 사용이 제한됩니다.이 문제를 해결하기 위해 연구자들은 에폭시 수지의 인성과 내충격성을 향상시키기 위해 셀룰로오스 에테르를 포함한 다양한 첨가제의 사용을 조사했습니다.

여러 연구에서 에폭시 수지 매트릭스의 첨가제로 MHEC를 사용하는 것으로 보고되었습니다.예를 들어 Kim et al.(2019)는 MHEC가 에폭시 기반 복합재의 기계적 특성에 미치는 영향을 조사했습니다.연구진은 MHEC를 첨가하면 복합재의 파괴 인성과 충격 강도는 물론 열 안정성과 내수성이 향상된다는 사실을 발견했습니다.저자는 이러한 개선이 에폭시 수지 매트릭스와 수소 결합을 형성하는 MHEC의 능력에 기인하며, 이는 계면 접착력을 증가시키고 균열 전파를 방지합니다.

Pan et al.의 또 다른 연구.(2017)은 MHEC가 에폭시 수지 시스템의 경화 거동 및 기계적 특성에 미치는 영향을 조사했습니다.연구진은 MHEC를 첨가하면 경화 시간이 지연되고 에폭시 수지의 최대 경화 온도가 감소하는 것을 발견했는데, 이는 MHEC의 친수성 특성에 기인합니다.그러나 MHEC를 첨가하면 경화된 에폭시 수지의 인장 강도와 파단 연신율도 향상되어 MHEC가 에폭시 수지 매트릭스의 유연성과 인성을 향상시킬 수 있음을 나타냅니다.

MHEC는 에폭시 수지 매트릭스의 기계적 특성을 향상시키는 것 외에도 에폭시 기반 시스템의 유변학적 특성에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 보고되었습니다.예를 들어, Li et al.(2019)는 에폭시 기반 접착제의 유변학과 기계적 특성에 대한 MHEC의 영향을 조사했습니다.연구진은 MHEC를 첨가하면 접착제의 요변성 거동이 개선되고 필러의 침전이 감소한다는 사실을 발견했습니다.MHEC를 첨가함으로써 접착제의 접착력과 내충격성도 향상되었습니다.

전반적으로, 에폭시 수지 매트릭스의 첨가제로 MHEC를 사용하면 시스템의 기계적 특성, 인성 및 유변학적 거동을 향상시키는 유망한 결과가 나타났습니다.에폭시 수지 매트릭스와 수소 결합을 형성하는 MHEC의 능력은 이러한 개선의 핵심 메커니즘으로 여겨지며, 이는 계면 접착력을 증가시키고 균열 전파를 감소시킬 수 있습니다.그러나 에폭시 수지 매트릭스의 특성에 대한 MHEC의 영향을 완전히 이해하고 에폭시 기반 제제에서 이 셀룰로오스 에테르의 사용을 최적화하려면 추가 연구가 필요합니다.